Походження зiрок
Змiст
1. Походження зiрок
2. Рух зiрок
3. Свiтнiсть
4. Колiр, температура i склад зiрок
5. Скупчення зiрок
6. Зiрки-гiганти i зiрки-карлики
7. Бiлi карлики
8. Нейтроннi карлики
9. Вiдстань вiд нас до зiрок
10. Вiк зiрочок
Висновок
1. Походження зiрок
У загальних рисах еволюцiю протозiрки можна роздiлити на три етапи, або фази. Перший етап - вiдокремлення фрагмента хмари i його ущiльнення - ми вже розглянули. Слiдом за ним наступаi етап швидкого стиску. У його початку радiус протозiрки приблизно в мiльйон разiв бiльше сонячного.Вона абсолютно непрозора для видимого свiтла, але прозора для iнфрачервоного випромiнювання з довжиною хвилi бiльше 10 мкм. Випромiнювання вiдносить надлишки тепла, що видiляiться при стиску, так що температура не пiдвищуiться i тиск газу не перешкоджаi колапсу.Вiдбуваiться швидкий стиск, практично вiльне падiння речовини до центру хмари. Однак у мiру стиснення протозiрка робиться все менш прозорою, що утрудняi вихiд випромiнювання i призводить до зростання температури газу.У певний момент протозiрка стаi практично непрозорою для власного теплового випромiнювання. Температура, а разом з нею i тиск газу швидко зростають, стиск сповiльнюiться. Пiдвищення температури викликаi значнi змiни властивостей речовини.При температурi в декiлька тисяч градусiв молекули розпадаються на окремi атоми, а при температурi близько 10 тис. градусiв атоми iонiзуються, тобто руйнуються iхнi електроннi оболонки. Цi енергоiмнi процеси на якийсь час затримують рiст температури, але потiм вiн поновлюiться.Протозiрок швидко досягаi стану, коли сила ваги практично урiвноважена внутрiшнiм тиском газу.Але оскiльки тепло все ж потроху йде назовнi, а iнших джерел енергii, крiм стиску, у протозiрки немаi, вона продовжуi потихеньку стискуватися i температура в ii надрах усе збiльшуiться.Нарештi температура в центрi протозiрки досягаi декiлькох мiльйонiв градусiв, i починаються термоядернi реакцii. Вирiзняiться при цьому тепло повнiстю компенсуi охолодження протозiрки з поверхнi. Стиснення припиняiться. Протозiрок стаi зiркою.Процес формування зiрок дуже складний i багато в чому ще до кiнця не вивчений. Вiдомi галактики, багатi мiжзоряним речовиною, але майже позбавленi молодих зiрок. А в iнших системах формування зiрок вiдбуваiться так iнтенсивно, що нагадуi вибух.Зрозумiти, якi причини стимулюють зореутворення або, навпаки, приглушують його, ще тiльки належить.
Всiм тiл на поверхнi Землi сила тяжiння повiдомляi при iх вiльному падiннi прискорення g = 981 см / с кв . На поверхнi Юпiтера g = 2500 см / с кв.Прискорення сили тяжiння на поверхнi Сонця g = 27400 см / с кв. У багатьох зiрок g-набагато бiльше нiж у сонця. Коли g бiльше швидкостi свiтла 299792458 +, - 1,2 м / с = 300000 км / с зiрка стаi невидимою - чорна дiра. Вiзьмемо наприклад зiрку в центрi Крабовидноi туманностi пульсар пiд РЙ Р 0531.На поверхнi цiii зiрки g = бiльше швидкостi свiтла - зiрка невидима - чорна дiра. Всерединi i в оболонцi цiii зiрки газу немаi - вся речовина в твердому станi. При високому тиску i температурi речовина вивертаiться навиворiт i утворюiться антиречовина.Антиречовина анiгiлюi з речовиною i вiдбуваiться вибух зiрки. Загальна кiлькiсть енергii видiляiться при цьому перевищуi 1045 - 1049 ерг. Сонце випромiнюi стiльки енергii за десятки тисяч рокiв. РЖ не дивно. Всього 0,3 гр.антиречовини, аннiгiлiруя з речовиною, видiляi енергiю рiвну вибуху водневоi бомби. Пiсля вибуху зiрка в багато разiв збiльшуiться в розмiрi, g стаi менше швидкостi свiтла i зiрка стаi видимою.Пiсля вибуху вiдбуваiться стиснення, зiрка у багато разiв зменшуiться в розмiрi, g-стаi бiльше швидкостi свiтла i зiрка знову невидима. При стисненнi знову утворюiться антиречовину i знову вiдбуваiться вибух зiрки.Така пульсацiя зiрки з перетворенням в чорну дiру триваi до тих пiр поки пiсля стиснення g стане менше швидкостi свiтла i зiрка стане видимою i пiсля стиснення.Перiоди пульсацii у всiх пульсуючих зiрок рiзнi, в одних менше секунди, в iнших бiльше секунди, у третiх бiльше хвилини, у четвертих бiльше години, у п'ятих бiльше доби, у шостих бiльше мiсяця, у сьомих бiльше року.У зiрок з перiодом пульсацii бiльше року пiсля вибуху речовина i антиречовину розлiтаiться на дуже велику вiдстань, i пiсля стиснення не всi часточки повертаються до зiрки.Частинки зiрки, якi пiд час вибуху отримали прискорення бiльше за iнших, летять далi i пiсля чергового стиснення не повертаються до зiрки, а продовжують полiт у Космос. Цi частинки зiрки в невагомостi пiд час польоту набувають форми кулi.Цi кулi мають розмiри вiд декiлькох метрiв до декiлькох тисяч кiлометрiв. При польотi багато частин зiрки (кулi) взаiмно притягуються, i вiдбуваiться злиття кiлькох розпечених куль в один.Кулi з верхнiх шарiв мають меншу питому вагу, а кулi з глибших шарiв зiрки мають набагато бiльшу питому вагу. При злиттi куль з рiзною питомою вагою бiльш щiльне речовина розташовуiться в центрi такого злиття i утворюi ядро. Так утворилася Земля.Цi розпеченi кулi з речовини, так i з антиречовини за багато мiльйонiв рокiв польоту охолоджуються, i на поверхнi утворюiться тверда кора i газова оболонка. Частина таких куль полетiла в бiк Сонця,в результатi чого вiдбулося зiткнення пiд кутом 82 град. 45 хв. до осi обертання Сонця.При зiткненнi велика частина куль пожере сонце, що згодом призвело до спектральному аналiзi сонячних променiв. Пiсля зiткнення цих куль з Сонцем збiльшилася швидкiсть його обертання, але оскiлькиСонце - зiрка не з твердим станом речовини i маi величезнi розмiри Ро - 696000 км то на екваторi, в мiсцi зiткнення, швидкiсть обертання стала бiльше нiж у плюсiв. Так як зiткнення вiдбулося пiд кутом 82 град. 45 хв.то площина Сонячного екватора утворюi з площиною еклiптики кут 7 № 15 хв. Ще бiльше куль пролетiло повз Сонця. Частина куль вийшла на орбiту навколо Сонця. Так вiдбулося народження планет Сонячноi системи та iх супутникiв в площинi еклiптики: 1. Меркурiй. 2. Венера. 3. Земля. 4. Марс. 5.Фаетон. 6. Юпiтер. 7. Сатурн. 8. Уран. 9. Нептун. 10. Плутон. Всi планети Сонячноi системи це шматочки чорноi дiри.Теоретично в будь-який час до зiрки Сонце може прилетiти шматочок пульсара i вийти на орбiту навколо нього, або на орбiту однiii з планет Сонячноi системи, або зiткнутися з планетою, або ii супутником. Практично так i вiдбувалося. 10000 рокiв до н.е.в межi Сонячноi системи прилетiла нова планета (шматочок пульсара) i зiткнулася з планетою Фаетон. Пiсля зiткнення обидвi планети розбилися на безлiч осколкiв.Багато осколкiв впали на Марс i Юпiтер, частина осколкiв впала на Сонце, а iншi знаходяться на орбiтi планети Фаетон до теперiшнього часу.
Народження зiрок - процес таiмничий, прихований вiд наших очей, навiть озброiних телескопом.Лише в серединi ХХ ст, астрономи зрозумiли, що не всi зiрки народилися одночасно в далеку епоху формування Галактики, що й у наш час з'являються молодi зiрки. У 60 - 70-i рр. була створена найперша, ще дуже груба теорiя утворення зiрок.Пiзнiше нова спостережлива технiка - iнфрачервонi телескопи i радiотелескопи мiлiметрового дiапазону - значно розширила нашi знання про зародження i формування зiрок. А починалося вивчення цiii проблеми ще в часи Коперника, Галiлея i Ньютона.Народження зiрки триваi мiльйони рокiв i приховано вiд нас в надрах темних хмар, так що цей процес практично недоступний прямому спостереженню. Астрофiзики намагаються дослiджувати його теоретично, за допомогою комп'ютерного моделювання.Перетворення фрагмента хмари в зiрку супроводжуiться гiгантською змiною фiзичних умов: температура речовини зростаi приблизно в 10 в 6 ступеня разiв, а щiльнiсть - в 10 в 20 ступенi разiв.Колосальнi змiни всiх характеристик формуiться зiрки складають головну труднiсть теоретичного розгляду ii еволюцii. На стадii подiбних змiн вихiдний об'iкт уже не хмара, але ще i не зiрка. Тому його називають протозвездой.
2. Рух зiрок
Протягом багатьох столiть астрономи називали зiрки "нерухомими", вiдрiзняючи iх цiiю назвою вiд планет, якi рухаються, "блукають" на тлi зiрок.Точнi вимiри видимих положень зiрок i порiвняння цих положень iз спостереженнями, зробленими в стародавнi часи, призвели англiйського астронома Галлея до висновку, що зiрки перемiщуються, рухаються у просторi.Проте цi рухи вiдбуваються на таких далеких вiд нас вiдстанях, що лише через багато тисячолiть змiни в розташуваннi зiрок в сузiр'ях можуть стати досить помiтними, навiть i при найточнiших спостереженнях.Багато зiрок рухаються в просторi так, що-небудь стають до нас все ближче, або вiддаляються вiд нас: вони рухаються по променю зору. Цей рух неможливо виявити спостереженнями положень зiрок.Тут знову на допомогу приходить спектральний аналiз: змiщення лiнiй у спектрi тiii чи iншоi зiрки до червоного або фiолетового кiнця спектра показуi, чи рухаiться зiрка вiд нас, або до нас. За величиною цього змiщення обчислюються i швидкостi руху за променем зору. Ще у XVIII ст.астрономи помiтили, що зiрки в областi, що лежить бiля кордону сузiр'iв Геркулеса i Лiри, як би розступаються в рiзнi сторони вiд однiii точки неба. У прямо протилежнiй сферi - в сузiр'i Великого Пса - зiрки як би зближуються.Такий зсув вiдбуваiться тому, що сама наша сонячна система рухаiться щодо цих зiрок, наближаючись до одних i вiддаляючись вiд iнших. Рух сонячноi системи щодо оточуючих ii зiрок, вперше встановлене в 1783 р. В.Гершелем, вiдбуваiться зi швидкiстю близько 20 км / сек у напрямку до сузiр'iв Лiри i Геркулеса.
Протягом багатьох столiть астрономи називали зiрки "нерухомими", вiдрiзняючи iх цiiю назвою вiд планет, якi рухаються, "блукають" на тлi зiрок.Точнi вимiри видимих положень зiрок i порiвняння цих положень iз спостереженнями, зробленими в стародавнi часи, призвели англiйського астронома Галлея до висновку, що зiрки перемiщуються, <> рухаються у просторi.Проте цi рухи вiдбуваються на таких далеких вiд нас вiдстанях, що лише через багато тисячолiть змiни в розташуваннi зiрок в сузiр'ях можуть стати досить помiтними, навiть i при найточнiших спостереженнях.Багато зiрок рухаються в просторi так, що-небудь стають до нас все ближче, або вiддаляються вiд нас: вони рухаються по променю зору. Цей рух неможливо виявити спостереженнями положень зiрок.Тут знову на допомогу приходить спектральний аналiз: змiщення лiнiй у спектрi тiii чи iншоi зiрки до червоного або фiолетового кiнця спектра показуi, чи рухаiться зiрка вiд нас, або до нас. За величиною цього змiщення обчислюються i швидкостi руху за променем зору. Ще у XVIII ст.астрономи помiтили, що зiрки в областi, що лежить бiля кордону сузiр'iв Геркулеса i Лiри, як би розступаються в рiзнi сторони вiд однiii точки неба. У прямо протилежнiй сферi - в сузiр'i Великого Пса - зiрки як би зближуються.Такий зсув вiдбуваiться тому, що сама наша сонячна система рухаiться щодо цих зiрок, наближаючись до одних i вiддаляючись вiд iнших. Рух сонячноi системи щодо оточуючих ii зiрок, вперше встановлене в 1783 р. В.Гершелем, вiдбуваiться зi швидкiстю близько 20 км / сек у напрямку до сузiр'iв Лiри i Геркулеса.
3. Свiтнiсть
Довгий час астрономи вважали, що вiдмiннiсть видимого блиску зiрок пов'язано тiльки з вiдстанню до них: чим далi зiрка, тим менш яскравою вона повинна здаватися.Але коли стали вiдомi вiдстанi до зiрок, астрономи встановили, що iнодi бiльш далекi зiрки мають бiльший видимий блиск. Значить, видимий блиск зiрок залежить не тiльки вiд iх вiдстанi, але i вiд дiйсноi сили iх свiтла, тобто вiд iх свiтимостi.Свiтнiсть зiрки залежить вiд розмiрiв поверхнi зiрок i вiд ii температури. Свiтнiсть зiрки висловлюi ii справжню силу свiтла в порiвняннi з силою свiтла Сонця. Наприклад, коли говорять, що свiтнiсть Сiрiуса дорiвнюi 17, це означаi, що справжня сила його свiтла бiльше сили свiтла Сонця в 17 разiв. Визначаючи свiтностi зiрок, астрономи встановили, що багато зiрок в тисячi разiв яскравiше Сонця, наприклад, свiтнiсть Денеба (альфа Лебедя) - 9400. Серед зiрок i й такi, якi випромiнюють у сотнi тисяч разiв бiльше свiтла, нiж Сонце.Прикладом може служити зiрка, що позначаiться буквою S в сузiр'i Золотоi Риби. Вона свiтить в 1 000000 разiв яскравiше Сонця. РЖншi зiрки мають однакову або майже однакову з нашим Сонцем свiтнiсть, наприклад, Альтаiра (Альфа Орла) -8.РЖснують зiрки, свiтнiсть яких виражаiться тисячними частками, тобто iх сила свiтла в сотнi разiв менше, нiж у Сонця.
4. Колiр, температура i склад зiрок
Зiрки мають рiзний колiр. Наприклад, Вега i Денеб - бiлi, Капела-жовтувата, а Бетельгейзе - червонувата.Чим нижче температура зiрки, тим вона червоно. Температура бiлих зiрок досягаi 30 000 i навiть 100 000 градусiв, температура жовтих зiрок становить близько 6000 градусiв, а температура червоних зiрок - 3000 градусiв i нижче.
Зiрки складаються з розпечених газоподiбних речовин: водню, гелiю, залiза, натрiю, вуглецю, кисню та iнших.
5. Скупчення зiрок
Зiрки у величезному просторi Галактики розподiляються досить рiвномiрно. Але деякi з них все ж накопичуються в певних мiсцях.Зрозумiло, i там вiдстанi мiж зiрками все одно дуже великi. Але iз-за гiгантських вiдстаней такi близько розташованi зiрки виглядають як зоряне скупчення. Тому iх так називають. Найвiдомiшим iз зоряних скупчень i Плеяди в сузiр'i Тельця.Неозброiним оком у Плеядах можна розрiзнити 6-7 зiрок, розташованих дуже близько один до одного. У телескоп iх видно бiльше сотнi на невеликiй площi. Це i i один iзскопленiй, в якому зiрки утворюють бiльш-менш вiдокремлену систему, пов'язану загальним рухом у просторi.Дiаметр цього зоряного скупчення близько 50 свiтлових рокiв. Але навiть i при видимоi тiснотi зiрок у цьому скупченнi вони насправдi досить далекi один вiд одного.У цьому ж сузiр'i, оточуючи його головну - найяскравiшу - червонувату зiрку Аль-дебаран, знаходиться iнша, бiльш розкидане зоряне скупчення - Гiади.
Деякi зорянi скупчення в слабкi чи телескопи мають вигляд туманних, розмитих цяток.У бiльш сильнi телескопи цi плямочки, особливо до краiв, розпадаються на окремi зiрки. Великi телескопи дають можливiсть встановити, що це особливо тiснi зорянi скупчення, що мають кулясту форму. Тому подiбнi скупчення отримали назву кульових.Кульових зоряних скупчень зараз вiдомо бiльше сотнi. Всi вони знаходяться дуже далеко вiд нас. Кожне з них складаiться з сотень тисяч зiрок.
Питання про те, що являi собою свiт зiрок, мабуть i одним з перших питань, з яким зiткнулося людство ще на зорi цивiлiзацii.Будь-яка людина, що споглядаi зоряне небо, мимоволi пов'язуi мiж собою найбiльш яскравi зiрки в найпростiшi фiгури - квадрати, трикутники, хрести, стаючи мимовiльним творцем своii власноi карти зоряного неба.Цей же шлях пройшли i нашi предки, дiлили зоряне небо на чiтко помiтнi сполучення зiрок, званi сузiр'ями.У давнiх культурах ми знаходимо згадки про першi сузiр'ях, якi ототожнюються з символами богiв або мiфами, якi дiйшли до нас у формi поетичних назв - сузiр'я Орiона, сузiр'я Гончих псiв, сузiр'я Андромеди i т.д.Цi назви як би символiзували уявлення наших предкiв про вiчнiсть i незмiннiсть свiтобудови, сталостi та незмiнностi гармонii космосу.
6. Зiрки-гiганти i зiрки-карлики
Астрономи вже склали класифiкацiю зiрок за iх свiтимостi.Зiрки, випромiнюючi в тисячi разiв бiльше свiтла, нiж Сонце називаються зiрками-гiгантами, а зiрки з ще бiльш потужним випромiнюванням - надгiгантами. Навпаки, зiрки з малою свiтнiстю отримали назву зiрки-карлики.
Серед зiрок, видимих простим оком i в невеликi телескопи, бiльшiсть становлять гiганти i надгiганти. Це пояснюiться тим, що тiльки такi зiрки видно з величезних вiдстаней. Насправдi ж в зоряному свiтi карликiв набагато бiльше, нiж гiгантiв.У бiльшостi випадкiв цi назви говорять i про розмiри, тобто про те, що гiганти дуже великi, а карлики дуже малi. Так, дiаметр зiрки Бетельгейзе в 350 разiв перевершуi дiаметр Сонця. РД зiрки, що перевершують Сонце по дiаметру в 1000-2000 разiв, а за обсягом у кiлька мiльярдiв разiв.Але iснують зiрки, за розмiрами значно меншi, нiж Сонце. Серед них видiляються бiлi карлики. Перший з них за часом вiдкриття - супутник Сiрiуса. Вiн менше планет Урану i Нептуна, а деякi бiлi карлики менше Землi i навiть Марса.
Астрономи змогли встановити не лише дiйснi розмiри багатьох зiрок, але i iх маси. Виявилося, що незважаючи на величезну рiзницю в розмiрах зiрок, маси iх не так сильно вiдрiзняються вiд маси Сонця.Рiдко зустрiчаються зiрки з масою бiльш нiж у 5-10 разiв, що перевищуi масу Сонця, як i зiрки з масою менше 0,3-0,5 сонячноi.Це означаi, що середня щiльнiсть речовини (маса, що дiлиться на обсяг) в зiрках-гiгантах повинна бути надзвичайно мала, а в зiрках бiлих-карликiв - вона неймовiрно велика.РЖншими словами, в одному кубiчному сантиметрi зiрки-гiганта речовини мiститься незначнi частки грама, а в такому ж обсязi зiрки-карлика - тонни i навiть десятки тонн.
7. Бiлi карлики
Пiсля "вигорання" термоядерного палива в зiрцi, маса якоi порiвнянна з масою Сонця, в центральнiй ii частинi (ядрi) щiльнiсть речовини стаi настiльки високою, що властивостi газу кардинально змiнюються. Подiбний газ називаiться виродженим, а зiрки, з нього складаються, - виродженими зiрками.Пiсля утворення виродженого ядра термоядерне горiння триваi в джерелi навколо нього, що маi форму кульового шару. При цьому зiрка переходить в область червоних гiгантiв на дiаграмi Герцшпрунга - Ресселла.Оболонка червоного гiганта досягаi колосальних розмiрiв - в сотнi радiусiв Сонця - i за час порядку 10-100 тис. рокiв розсiюiться в простiр. Скинута оболонка iнодi видно як планетарна туманнiсть.Залишилося гаряче ядро поступово остигаi i перетворюiться на бiлий карлик, в якому пiд силу гравiтацii протистоiть тиск виродженого електронного газу, забезпечуючи тим самим стiйкiсть зiрки. При масi близько сонячноi радiус бiлого карлика становить лише кiлька тисяч кiлометрiв.Середня щiльнiсть речовини в ньому часто перевищуi 109 кг/м3 (тонну на кубiчний сантиметр!). Ядернi реакцii усерединi бiлого карлика не йдуть, а свiчення вiдбуваiться за рахунок повiльного остигання.Основний запас тепловоi енергii бiлого карлика мiститься в коливальних рухах iонiв, якi при температурi нижче 15 тис. кельвiнiв утворюють кристалiчну решiтку. Образно кажучи, бiлi карлики - це гарячi гiгантськi кристали.
8. Нейтроннi зiрки
Бiльшiсть нейтронних зiрок утворюiться при колапсi ядер зiрок масою бiльше десяти сонячних. РЗх народження супроводжуiться грандiозним небесним явищем - спалахом надновоi зiрки.Знаючи зi спостережень, що спалахи наднових в нормальнiй галактицi вiдбуваються приблизно раз на 25 рокiв, легко вирахувати, що за час iснування нашоi Галактики (10 - 15 млрд. рокiв) у неi повинно було утворитися декiлька сот мiльйонiв нейтронних зiрок! Як же вони повиннi виявляти себе?Молодi нейтроннi зiрки швидко обертаються (перiоди iх обертання вимiрюються мiлiсекундами!) РЖ володiють сильним магнiтним полем.Обертання разом з магнiтним полем створюють потужнi електричнi поля, якi виривають зарядженi частинки з твердоi поверхнi нейтронноi зiрки i прискорюють iх до дуже високих енергiй (див. статтю "Незвичайнi об'iкти: нейтроннi зiрки i чорнi дiри"). Цi частинки | випромiнюють радiохвилi.З втратою енергii обертання нейтронноi зiрки гальмуiться, електричний потенцiал, створюваний магнiтним полем, падаi. При деякому його значеннi зарядженi частинки перестають народжуватися i радiопульсар "затухаi". Це вiдбуваiться за час близько 10 млн.рокiв, тому дiючих пульсарiв у Галактицi повинно бути кiлька сот тисяч (один на 1500 зiрок вiдповiдноi маси). В даний час спостерiгаiться приблизно 700 пульсарiв.Як i для бiлих карликiв, для нейтронних зiрок iснуi гранично можлива маса (вона носить назву межi Оппенгеймера - Волкова). Проте будова матерii при настiльки високих плотностях вiдомо погано.Тому межа Оппенгеймера - Волкова точно не встановлено, його величина залежить вiд зроблених припущень про тип i взаiмодiю часток усерединi нейтронноi зiрки. Але в будь-якому випадку вiн не перевищуi трьох мас Сонця.Якщо маса нейтронноi зiрки перевершуi це значення, нiякий тиск речовини не може протидiяти силам гравiтацii. Зiрка стаi нестiйкою i швидко колапсуi. Так утворюiться чорна дiра.
9. Вiдстань вiд нас до зiрок
Ще в давнi часи астрономи зрозумiли, що зiрки знаходяться далi вiд Землi, нiж Мiсяць та iншi планети. Спостерiгаючи небо, вони помiчали, що Мiсяць, перемiщаючись по небу, закриваi то одну, то iншу зiрку, але жодна зiрка не буваi перед Мiсяцем. РЖнодi й планети, наприклад, Юпiтер, загороджують зiрки.Значить, зiрки знаходяться далi планет.
Коперник вказав, що зiрки знаходяться на величезних вiдстанях i тiльки тому не можуть бути помiченi тi змiщення положень зiрок на небi, якi неминуче повиннi бути в силу руху Землi з зiрками у свiтовому просторi.Такi змiщення астрономи не могли помiтити ще майже три столiття пiсля Копернiка, незважаючи на те, що за цей час були досягнутi величезнi успiхи в конструкцii астрономiчних iнструментiв i в точностi спостережень.У серединi XVIII столiття видатнi вченi Брадлей в Англii i Ламберт в Нiмеччинi прийшли до висновку про те, що вiдстанi навiть до найближчих зiрок у сотнi тисяч разiв перевищують вiдстанi вiд Землi до Сонця. Але точно вимiряти вiдстань вони все-таки не змогли.
Вперше в iсторii астрономii росiйський астроном Василь Якович Струве вимiряв вiдстань до зiрки. Вiн багато разiв вимiрював положення зiрки Веги i прийшов до висновку, що Вега за пiвроку змiщуiться на кут близько дуги.Пiд таким малим кутом з Веги маi бути видно дiаметр земноi орбiти, тобто подвiйну вiдстань вiд Землi до Сонця, а саме це вiдстань видно пiд кутом 1 / 8 секунди дуги.
Коло дiлиться на 360 градусiв по 60 кутових хвилин у кожному градусi, а кожна хвилина на 60 секунд, значить в колi 1296000 кутових секунд.Якщо радiус земноi орбiти з Веги видно пiд кутом 1 / 8 частки секунди, або близько 1 / 10000000 частки кола (астрономи називають це число параллаксом даноi зiрки), значить, вiдстань до цiii зiрки складаi майже 250 трильйонiв кiлометрiв.Такi числа вживати незручно, тому для вираження великих вiдстаней астрономи застосовують бiльшi одиницi - свiтловий рiк. Так позначаiться вiдстань, яку промiнь свiтла проходить за один рiк зi швидкiстю 300 000 кiлометрiв на секунду. Свiтловий рiк - це близько 9,5 трильйонiв кiлометрiв. Астрономи користуються i iншою мiрою вiдстаней до зiрок. Якщо коло мiстить 1296000 кутових секунд, то його радiус чи радiан становить 206 265 кутових секунд або 57 градусiв.Якби радiус земноi орбiти оглядався з якого-небудь небесного тiла пiд кутом в 1 секунду кола, то це означало б, що вiдстань до цього тiла в 206 265 разiв перевищуi вiдстань до земноi орбiти i складаi близько 31 трильйонiв кiлометра.Цю величину астрономи назвали паралакс-секунда або скорочено парсек.
Вега знаходиться вiд нас на вiдстанi 8 парсек або 26,5 свiтлових рокiв. Вега дiйсно одна з порiвняно близьких до нас зiрок, але не найближча.
До теперiшнього часу таким способом встановленi вiдстанi до багатьох тисяч зiрок. Але, при всiй точностi, якоi досягли астрономи у вимiрi зоряних паралаксiв, цей спосiб застосовуiться тiльки для визначення вiдстанi до порiвняно близьких зiрок.Для далеких зiрок, вiддалених вiд нас на сотнi, тисячi i десятки тисяч свiтлових рокiв, вiн не годиться, тому що кути виявляються настiльки малими, що не пiддаються вимiру. Астрономи знайшли й iншi цiлком достовiрнi способи для вимiрювання вiдстаней бiльш далеких зiрок.У результатi тепер вiдомi точнi вiдстанi до десяткiв тисяч окремих зiрок, а до ще бiльшого числа зiрок вiдстань можна оцiнити наближено. Якщо зiрки можна бачити з неймовiрно великих вiдстаней, значить, вони повиннi мати величезну силу свiтла - свiтнiсть.
10. Вiк зiрочок
Вiк небесних тiл визначають рiзними методами. Найточнiший з них полягаi у визначеннi вiку гiрських порiд по вiдношенню кiлькостi в нiй радiоактивного елемента урану до кiлькостi свинцю. Свинець i кiнцевим продуктом мимовiльного розпаду урану.Швидкiсть цього процесу вiдома точно, i змiнити ii не можна нiякими способами. Чим менше урану залишилося i чим бiльше свинцю накопичилося в породi, тим бiльше ii вiк. Найдавнiшi гiрськi породи в земнiй корi мають вiк, очевидно, дещо ранiше, нiж земна кора.Вивчення скам'янiлих решток тварин i рослин показуi, що за останнi сотнi мiльйонiв рокiв випромiнювання Сонця iстотно не змiнилося. Значить, Сонце повинне бути старше Землi. РД зiрки, якi, як довiв вперше академiк В. А. Амбарцумян, набагато молодший, нiж Земля.По темпу витрачання енергii гарячими надгiгантами можна судити про те, що можливi запаси iх енергii дозволяють iм витрачати ще так щедро лише короткий час. Значить, гарячi надгiганти молодi - iм 1млн.-10млн. рокiв.
Молодi зiрки знаходяться в спiральних гiлках галактики, як i газовi туманностi, з речовини яких виникають зiрки. Туманностi утримуiться в гiлках магнiтним полем, зiрок ж магнiтне поле втримати не може. Зiрки, якi не встигли розсiятися з гiлки, молодi. Виходячи з гiлки, вони старiють.Зiрки кульових скупчень, iз сучасноi теорii внутрiшньоi будови i еволюцii зiрок, самi старi. Ним може бути до 10млрд. рокiв. Ясно, що зоряна система - галактики повиннi бути старше, нiж зiрки, з яких вони складаються. Вiк бiльшостi з них маi бути не менше, нiж 10млрд. рокiв.У зоряноi Всесвiту вiдбуваiться не тiльки повiльнi змiни, а й швидкi, навiть катастрофiчнi. Наприклад, за час порядку року звичайна, мабуть, зiрка спалахуi, як "надновi", i за той же приблизно час спадаi в блиску.У результатi вона, ймовiрно, перетворюiться в крихiтну зорю, що складаiться з нейтронiв i обертаiться з перiодом порядку секунди й швидше.РЗi щiльнiсть (при спадi) зростаi до густини атомних ядер i нейтронiв, i вона ставати найпотужнiшим випромiнювачем радiо - i рентгенiвських променiв, якi, як ii свiтло, пульсують з перiодом обертання зiрки.Прикладом такого пульсара, як iх називають, служить слабка зiрочка в центрi розширюiться Крабовидноi радiотуманностi. Залишкiв спалахiв наднових зiрок у виглядi пульсарiв i радiотуманностей, подiбних Крабовидноi, вiдомо вже багато.
Висновок
Яких би висот не досягла наука i технiка майбутнiх столiть, багато фундаментальних вiдкриття залишаться заслугою столiття нинiшнього.Тiльки один раз можна вiдкрити свiт галактик, виявити розширення Всесвiту i релiктове випромiнювання, що залишилося нам у спадок вiд минулих часiв, коли в природi ще не було зiрок, дiзнатися приблизний вiк Сонця та iнших зiрок, переконатися в iснуваннi протозвезд, вироджених i нейтронних зiрок,чорних дiр, виявити планети бiля iнших зiрок, дiзнатися про дивнi властивостi пульсарiв,активних ядер галактик.. РЖ все це було зроблено за останнi десятилiття. В даний час живе фактично перше поколiння людей, яке знаi, яка вiдстань до найдальших спостережуваних об'iктiв, як вони еволюцiонують, i який вiк можуть мати.Це не означаi, що майбутнiм поколiнням залишилося тiльки уточнювати деталi. Нi, чим бiльше ми знаiмо, тим частiше стикаiмося з Невiдомим, так що число проблем, що потребують вирiшення, не зменшуiться.Наприклад, до цих пiр майже нiчого не вiдомо про матерiю, яка не випромiнюi або майже не випромiнюi нiяких електромагнiтних хвиль i тому не сприймаiться сучасними приладами, хоча ii, за деякими даними, повинно бути у Всесвiтi навiть бiльше, нiж "видимоi" матерii.Ми майже нiчого не знаiмо про планети поблизу iнших зiрок, погано уявляiмо собi природу багатьох явищ, що спостерiгаються. Астрономii XXI ст., Мабуть, треба освоiти новi "вiкна у Всесвiт - нейтринне i гравiтацiйне випромiнювання.Можливо, що будуть виявленi й iншi, невiдомi поки види випромiнювання. Напевно, варто згадати ще одну проблему, яка хвилюi багатьох. За яких умов на планетах можливе зародження життя, як часто це вiдбуваiться i як навколишнiй космос впливаi на розвиток живих органiзмiв?Бути може, вже прийдешнiй вiк дасть вiдповiдi i на цi питання.
Список лiтератури
1) Енциклопедiя для дiтей. Т. 8. Астрономiя. - 2-е вид., Е68 испр. / Гол. ред. М.Д. Аксьонова. - М.: Аванта +, 2000. - 688 с.: РЖл.
2) Б.А. Воронцов-Вельямiнов. Пiдручник Астрономiя. - М.: Просвещение, 1979.
3) Енциклопедiя Астрономiя стр.608.
4) Концепцiя сучасного природознавства. Пiд ред. С.Х. Карпенкiв. М., 2004.
Вместе с этим смотрят:
Aerospace industry in the Russian province
РЖсторiя ракетобудування Украiни
Авиационно-космические отрасли в российской провинции
Атомы и молекулы
Биология в школе, наука и идеология